金川集团镍成品智能车间建设研究与应用

镍钴资源综合利用国家重点实验室 金川集团镍冶炼厂 金 岩

镍钴资源综合利用国家重点实验室 金川镍钴研究设计院 吕苏环 郭 奇

镍钴资源综合利用国家重点实验室 金川集团信息与自动化工程公司 杨鹤年

在现阶段工业不断发展的过程当中，智能车间的发展尤为迅速，其中在车间作业的过程当中充分借助于其产生的数据，来判断车间管理当中存在的问题以及质量问题，从而建立起可视化的平台进行展示。在本文当中，借助于金川集团镍成品的智能化生产车间来进行了分析，对于其系统功能的架构进行了建设，并且对于各个模块的实际功能做出了详细的描述，最终使得模块内部可以达到清晰明确的现象。

在现阶段当中，我国的国民经济主体为制造业，属于立国之本、兴国之器、强国之基，属于我国“创新驱动、转型升级”的主战场。在现阶段人工智能、大数据以及物联网技术的不断发展下，制造业的发展也展现出了全新的活力，在制造业当中，提出了智能制造这一个方向。

1 智能车间

在智能化的车间概念当中，属于智能化的展示和管理，更加直观的对车间的运行状态进行体现，实现作业人员以及管理者可以及时动态的跟进生产过程。在生产车间当中，存在各种电子看板，可以对生产进度、实时质量监控和计划调度等内容做出实时监控。智能车间内部，可以实现对车间工序的全方位掌控。对于车间操作者来说，主要关心的是日常生产的计划与排产信息、电子作业指导书和生产品质等信息。

制造业视角下的智能车间当中，属于车间实现的最好载体物质。制造业可以借助于自动化的手段，实现管理模式的自动化运行。企业需要对自动化的装备进行购置，车间内简单的操作可以利用机器来进行代替，实现自动化的运行。在制造业的车间内部包含自动化设备的同时，还要将各类设备进行连接，实现智能神经系统的铺设，从各维度取得与管理系统相关的数据，建立功能更为丰富的PLC装置，从而可以借助于云平台来实现信息的交换和共享。对于智能车间来说，可以建立起超出人工管理的控制效，以此来提升加工过程的智能化水平。

2 智能车间建设

在本文当中，对金川集团镍成品的智能车间建设进行了研究，主要对其平台的设计和实现应用做出了分析。

2.1 平台总体设计

在平台设计当中，主要实现目标质量的数据分析和可视化平台的建设，借助于分布式的结构可以实现对不同信息数据源的科学有效管理，从而为企业的管理者日常的管理决策提供意见建议。对于该集团的智能车间的建设当中，可以借助于可视化的平台来实现对产品生产作业过程当中的动态监控，对产生的不同数据源信息数据做出统一的整理收集。在该功能当中，数据管理需要借助于关系型数据库和非关系型数据库来对信息数据的存储进行实现。在数据的分析当中，需要对数据处理、模型管理和模型评估做出分析。在算法管理方面需要对基础统计、回归、分类以及聚类等多个方面的管理做出研究。

2.2 关键技术研究

在该集团的镍成品智能车间建设过程当中，需要应用到多个关键技术：其一，需要在人机交互的基础上实现数据的可视化显示体现，其中数据分析属于关键性的部分，借助于前端显示与后端的算法处理来实现对数据的展现。在人机交互的数据可视化系统内部，包含了数据采集、数据划分、数据存储、数据提取、计算处理和可视化等模块。在该智能车间的系统当中，主要利用数据采集模块来对其不同设备当中的数据进行收集，之后将其数据进行分类存储与不同的模块内，并且将其以数据库的方式存储。其二，在智能车间的系统框架内部需要在SSM的基础上实现前后端分离。其中SpringMVC可以对视图进行管理，对请求进行转发，在应用的过程当中，主要是对请求利用HandlerMapping寻找Controller去处理请求，对于请求来说，Controller的逻辑处理返回ModelAndView，DispacherSerclet内部可以进行视图的查找并且解析。利用数据库的地层操作来实现数据接口的创建。硬件设计如图1所示。

图1 硬件设计

2.3 智能车间系统实现

在该智能车间的平台系统建设过程当中，需要进行数据管理模块的建设和研究，主要对数据进行管理和维护，其中包含着数据源集成、数据源信息管理等功能。在权限设计方面需要根据不同等级的数据源和数据库的信息来实现对数据的操作控制，比如增删改查操作。在对数据分析的模块建设方面需要根据其现阶段存在的业务数据源和计算方式，来对其进行数据的预测处理分析。整体功能设计如图2所示。

图2 整体功能设计

针对数据准备来说，对于智能车间当中的业务人员需要对数据进行分析和采集，以此来对系统当中的数据源进行接入和预处理操作。在这一步当中，可以为数据分析提供一些轻量级别的数据准备功能前提基础条件，最大限度的满足对数据预处理的需求和要求。在对数据的处理过程当中，需要根据不同的权限来实现信息数据的一系列操作，其中包含了新建数据源、查询已存储的数据、删除无用或失效的数据、更改数据工程配置信息等多个方面的数据操作功能。

对于该集团的镍成品的智能车间创建的系统来说，其算法管理模块属于其数据分析的基础理论模块，包含了对数据的算法管理和算法集成功能。在算法管理方面主要针对于所需算法的添加、删除、查询、修改和禁止进行操作，从而实现对算法定义的审核和制定。在这个过程当中，需要根据不同的算法功能来实现对用户需求的审核，从而进行对应的增删改查工作。

结束语：综上所述，智能化的车间建设属于一个系统推进的过程。对于其职能制造的道路当中，需要对其智能车间建设的多个误区进行把握，根据实际情况来探索出智能化的转型升级之路，最终实现企业的数字化、网络化以及智能化，为企业本身的经济效益和社会效益带来全面的改善和优化，促进经济发展。